Francis William Aston

  Francis William Aston (* 1. September 1877 in Harborne / seit 1891 zu Birmingham; † 20. November 1945 in Cambridge) war ein englischer Chemiker und Physiker sowie Nobelpreisträger (Chemie 1922).

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Francis William Aston studierte nach Abschluss seiner Schullaufbahn zunächst Chemie. Die damaligen Entwicklungen in der Physik bewegten ihn, über ein Stipendium 1903 ein weiteres Studium der Physik an der Universität von Birmingham nahe seinem Geburtsort Harborne aufzunehmen, nach dessen Abschluss er sich auf die Physik der Gasentladungsröhre konzentrierte. Bei diesen Arbeiten entdeckte er während einer Glimmentladung direkt an der Kathode vor dem ersten Kathodenlichtsaum eine hauchfeine, dunkle Schicht, die nach ihm der "Astonsche Dunkelraum" ("Aston Dark Space") benannt wurde.

1909 folgte er einer Einladung von Sir Joseph John Thomson an das Cavendish-Laboratorium in Cambridge und befasste sich dort mit der Identifizierung der Neonisotope. Dazu hielt er Vorlesungen am Trinity College. Seine Arbeiten wurden durch den Ersten Weltkrieg unterbrochen, nach dessen Ende er 1919 wieder an seine Arbeiten zurückkehrte. Er entwickelte während seiner Forschung 1901 eine Methode der elektromagnetischen Fokussierung von Partikelstrahlen (elektromagnetischer Massenspektrograph), die zur Entwicklung des ersten Massenspektrometers (1918) führte. Mit dessen Hilfe identifizierte er mehr als 200 der 287 natürlich vorkommenden Isotope. Bereits 1919 postulierte er die extrem energiereiche Fusion von Wasserstoff zu Helium. 1922 erhielt er den Nobelpreis in Chemie "für seine Entdeckung von Isotopen, darunter weitgehend die nicht-radioaktiver Elemente unter Zuhilfenahme seines Massenspektrographen und für seine Formulierung der "Regel der Ganzzahligkeit". Diese Regel (Whole Number Rule - Ganzzahlregel), nach ihm auch die "Astonsche Regel" oder "(Astonsche) Isotopenregel" benannt, besagt: Chemische Elemente mit ungerader Ordnungszahl haben nie mehr als zwei stabile Isotope, solche mit gerader Ordnungszahl besitzen hingegen oft bedeutend mehr. Francis William Aston machte dies am Sauerstoffisotop ¹⁶O fest , indem er formulierte: "Bei definierter Masse des Sauerstoffisotops [¹⁶O] haben alle anderen Isotope [des Sauerstoffs] Massen, die ziemlich nahe ganzer Zahlen liegen."

Bereits vor seiner Nobelpreisverleihung wurde er 1921 in die Royal Society aufgenommen. Herausragend unter seinen Veröffentlichung sind die Werke Isotopen (Isotopes, 1922) und Massenpektren und Isotopen (Mass-Spectra and Isotopes, 1933). Zu seinen Ehren wurde der Mondkrater "Aston" benannt.